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1、两个小球发生碰撞,如果两球的初速度不在同一直线上,叫做斜碰或者二维碰撞,如果没有外力或者忽略外力作用,则斜碰也符合动量守恒定律,只是计算总动量的时候,用矢量求和(符合平行四边形定则)。如图,真空中的竖直平面内建立xOy坐标系,x轴沿水平方向,y轴竖直向上。第一象限内有指向-x方向的匀强电场,第二象限内有竖直向上的匀强电场,以及垂直于纸面向内的匀强磁场,第一和第二象限内的电场强度大小相同。第二象限有一个油滴a,初位置在P点,坐标是(-L,L),其质量为3m,带电量为+3q,某时刻朝着x轴正方向以某一初速度开始做匀速圆周运动,x轴上的Q点(2L,0)有另一个油滴b,质量为2m,带电量为+2q,另一时刻朝着y轴正方向开始运动,初速度大小是a初速度大小的2倍,经过一段时间后,两个油滴第一次到达y轴上的M(0,2L)点发生碰撞并且迅速粘合成为一个油滴c,粘合过程中,油滴的质量和电荷量没有损失。已知重力加速度为g,不考虑两个油滴碰撞前的相互作用力,
(1)、求第一和第二象限的电场强度大小,以及a油滴出发的初速度v0大小(2)、求第二象限磁场的磁感强度大小,以及两个油滴出发的时间间隔(3)、求油滴c从M点出发后,第一次回到y轴的N点(图中未画出)坐标 -
2、如图,上端开口、内壁光滑的圆柱形绝热气缸放置在水平地面上,横截面积为S=10-3m2的活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸中,气缸内设有a、b两个限制装置(体积很小,忽略不计,且a、b等高放置),使活塞只能向上滑动,刚开始封闭气体压强为p1=0.8×105Pa,温度为T1=300K,外界大气压为p0=1.0×105Pa,气缸内有电热丝(体积忽略不计),电功率为0.2W,从某时刻开始,电热丝通电,对封闭气体加热10分钟,使其温度缓慢上升到T2=600K,活塞恰好要离开a、b,继续加热10分钟,封闭气体温度上升到T3=780K,已知一定质量的理想气体的内能与其热力学温度成正比,气缸足够高,重力加速度g=10m/s2 , 求:
(1)、活塞质量;(2)、加热的第二段10分钟时间内,气体对活塞做的功;(3)、初始时刻,活塞到气缸底部的距离。 -
3、航空母舰是现代海战不可或缺的武器,大国海军的核心舰船,依靠大量舰载机,航母不仅有着极其强悍的攻击力,而且防护能力也很强,目前主流军事思想认为,要有效打击航母可以依靠无人机、巡航导弹、超音速导弹,对航母发动饱和打击。如图,某航母在一次激烈海战中,击落数架无人机和巡航导弹,但是通过雷达发现有一枚超音速导弹正从后方袭来,无法拦截,只能做出紧急避险动作,以最大速度30节(约15m/s),最小转弯半径500m急转弯,最终导弹击中航母,但未打到要害部位,航母得以继续航行,但是在避险过程中,一架准备执行升空任务的舰载机从甲板滑落海中。已知雷达发现超音速导弹时,导弹距离航母31.4km,航母紧急避险到被导弹击中时,速度偏转角15°(末速度与初速度之间的夹角),重力加速度g=10m/s2。
(1)、假设把该超音速导弹的运动视为匀速直线运动,求它的飞行速度大小(=3.14);(2)、舰载机的轮子与甲板之间的滚动摩擦当成滑动摩擦力处理,航母紧急转弯时,舰载机受到水平甲板的摩擦力恰好达到最大静摩擦,从而发生相对滑动,求甲板对舰载机轮胎的动摩擦因数。 -
4、完成以下实验:(1)、在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①先配好油酸酒精溶液,用注射器滴一滴到量筒中,记下油酸酒精溶液的体积;
②往浅盘里倒入一定深度的水,待水面稳定后,用注射器将油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定;
③将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
④将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小;
上述步骤有两步存在错误,请指出,并且改正:
错误一:改正:
错误二:改正:
(2)、在“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验中:①若某次实验中使用匝数N1=400匝、N2=800匝的变压器,测得的电压分别为U1=3.6V、U2=8.2V,据此可知(选填“N1”或“N2”)是原线圈匝数。
②本实验造成系统误差的原因可能为。
A.原线圈和副线圈上的电流产生热量 B.变压器铁芯产生涡流
C.变压器铁芯漏磁 D.原线圈输入电压发生变化
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5、如图,水平面上有两根固定的光滑平行金属导轨,导轨左侧接了一个阻值为R的定值电阻,两根导轨间距为L,一个质量为m,总电阻为2R,直径为L的均匀金属圆环放置在导轨之间,与两根导轨良好接触,整个空间存在磁感应强度大小为B,方向竖直向下的匀强磁场,某时刻开始,给圆环一个向右的初速度v0 , 导轨足够长,下列说法正确的是( )
A、圆环运动初始时刻,流过电阻R的电流方向为a→b,大小为 B、圆环运动的整个过程中,流过电阻的电荷量为 C、圆环运动过程的总位移大小为 D、整个过程中,电阻上产生的焦耳热为 -
6、如下左图,一个质量为M的大圆环直立在水平面上,圆环顶端固定了一根劲度系数为k的轻质弹簧,弹簧下面拴接了一个质量为m的小球(可视为质点),用力向下拉住小球,然后释放,小球开始上下振动,不计空气阻力,以向上为正方向,小球振动的位移时间图像是一个余弦函数,如下右图所示。小球振动过程中,大圆环始终与地面接触,且对地面的最小压力为0,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A、图中t1时刻,大圆环对地压力大小为Mg B、图中t2时刻,小球的加速度大小为 C、图中t4时刻,大圆环对地压力大小为Mg+2mg D、图中 -
7、如图,密闭真空玻璃管中有两个平行正对的金属板组成的电容器,其电容为C,一个是镁板,一个是铯板,它们发生光电效应的极限频率分别是ν1和ν2 , 现在同时用两束频率为ν的单色光分别照射两块金属板,已知ν2<ν<ν1 , 普朗克常数为h,元电荷为e,则照射足够长时间后,电容器所带电荷量为( )
A、 B、 C、 D、 -
8、如图,一束单色光a(黄色)在真空和玻璃的分界面发生反射和折射,入射光a与界面夹角为 , 反射光b和折射光c刚好垂直,下列说法正确的是( )
A、界面上方为玻璃,下方为真空 B、该玻璃折射率为tan C、若把入射光a换成紫色的单色光,则光线b和c依然会垂直 D、若入射光换成白光,则光线b和c都变成彩色带 -
9、如图,倾斜角的粗糙斜面上有一个木块(可视为质点),一根轻质弹簧一端拴接在木块上,另一端固定在斜面顶端,弹簧与斜面平行。刚开始用手按住木块,弹簧处于原长。某时刻从静止释放木块,木块开始沿斜面下滑,对于木块沿斜面下滑的过程,下列说法正确的是( )
A、木块和弹簧的总机械能守恒 B、木块沿斜面下滑速度最大时,受到弹簧弹力与木块重力沿斜面分力大小相等 C、木块克服摩擦力做的功,等于木块和弹簧总机械能减少量 D、木块所受合外力做的功,等于木块机械能的变化量 -
10、鲁迅先生的《从百草园到三味书屋》中有一段描写:扫开一块雪,露出地面,用一枝短棒支起一面大的竹筛来,下面撒些秕谷,棒上系一条长绳,人远远地牵着,看鸟雀下来啄食,走到竹筛底下的时候,将绳子一拉,便罩住了。如下左图为情景画,中图为模型简图,竹筛视为一个半径为R=0.5m的半球壳,初始用短棒在左侧支撑住,竹筛底面与地面夹角为30°,小鸟视为质点,在竹筛落地时的底面圆心处偷吃谷子,此时绳子拉动,短棒拉走,竹筛开始落下,绕着右端支点转动,其角速度随时间的图像如下右图所示,小鸟被惊动,立刻开始沿着半径向外逃窜,做速度为0.2m/s的匀速直线运动,下列说法正确的是( )
A、竹筛开始转动后,竹筛上面各点做匀速圆周运动 B、竹筛开始运动后,竹筛上面各点的加速度大小不变 C、短棒拉走,竹筛从开始运动到落地需要1s D、最终小鸟能够成功逃离竹筛 -
11、2025年6月20日20时37分,我国在西昌卫星发射中心使用长征三号乙运载火箭,成功将“中星9C”卫星发射升空,“中星9C”卫星是中国卫星通信集团公司部署的后续卫星资源,由中国空间技术研究院基于东方红四号增强型平台研制。该卫星在椭圆轨道绕地球运转,其近地点距地面约300公里,远地点距地面约36000公里(与地球同步卫星轨道高度相同)。对“中星9C”卫星在椭圆轨道上的运动,下列说法正确的是( )A、卫星在近地点的加速度大于在远地点的加速度 B、从近地点往远地点运动过程中,卫星的机械能增大 C、卫星在远地点的速率跟地球同步卫星的速率相同 D、卫星在椭圆轨道上的运动周期大于同步卫星的周期
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12、科技发展日新月异,一些曾经很流行的物件慢慢边缘化,如下左图是一个收音机(简笔画),可以用来收听广播电台节目。广播电台将电磁波发射出去,人们通过调节收音机上的调频旋钮来选择自己想要收听的电台。收音机内部有一个LC振荡电路,需要调节其固有频率与要接收的电磁波频率相同,使接收到的信号最强。收音机的调频旋钮实际上就是个可调电容器,其原理简化图如下右图所示,两个半圆形铜片中心通过塑料转轴连接,其中一片是定片,另一片是动片,旋动调频旋钮的时候,改变两个铜片的正对面积从而改变其电容,当前收音机正在接收中山人民广播电台(调频96.7MHz)的节目,下列说法正确的是( )
A、不同频率的电磁波在相同介质中的传播速率相同 B、电磁波从真空进入水中,传播速度减小,波长变大 C、不同电台发出的电磁波到达收音机处,会发生干涉,有些时候信号加强,有些时候信号减弱 D、若要调台,改听中山音乐电台(调频88.8MHz),则需要将上右图中的动片逆时针旋转 -
13、1934年,约里奥·居里夫妇用粒子轰击铝箔实验合成出人工放射性同位素 , 磷元素的这种同位素在自然界并不存在,它会自发衰变,放出正电子(),变成 , 正电子与电子的质量相同,电荷量大小相等,只是它带正电。关于正电子,下列说法正确的是( )A、原子核中释放出正电子,说明正电子是磷原子核的组成部分 B、原子核中没有正电子,所以它来自磷原子的核外电子 C、正电子是原子核内的一个质子转化成中子后释放出来的 D、正电子的质量数为0,所以它的质量是0
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14、如图,空间存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场区域,该区域内有一边长为L的正方体 , 正方体顶点a、c、的电势之比为。若质子以的动能从a点沿方向射入该区域,质子恰好做匀速直线运动;若撤去磁场,仅保留电场,质子仍以的动能从a点沿方向射入该区域,质子在面内运动并以的动能从离开正方体。已知质子的质量为m、电荷量为q,重力不计。
(1)、求a点的电势;(2)、在正方体上标出电场和磁场方向(要求简要说明理由)并求出电场强度和磁感应强度的大小;(3)、若撤去电场,只保留磁场,一束包含不同动能的质子流从c点沿方向射入正方体区域,测得所有质子穿过正方体的时间相同。求n的取值范围。 -
15、滑板项目赛道可简化为如图甲:倾斜滑道与水平滑道通过圆弧滑道平滑连接,圆弧滑道半径 , 其最低点与水平滑道相切;水平滑道段为粗糙的减速区,长 , 段为缓冲区,D处的墙壁固定一弹簧。可视为质点的运动员(含滑板)质量 , 从A点由静止开始沿倾斜滑道滑下,运动员(含滑板)进入减速区段,所受水平阻力与其对滑道的压力之比为 , 进入缓冲区段,在水平方向上仅受弹簧弹力作用,其他区域阻力不计。重力加速度g取。
(1)、若运动员(含滑板)第一次通过C点时,滑道对其支持力大小为 , 求的高度差H;(2)、设运动员最终停在减速区距C点x处。通过计算写出x与k的关系式,并在图乙坐标系中作出图像。 -
16、供暖管上的温度计及其内部结构如图,滑片把圆环分成Ⅰ、Ⅱ两部分,Ⅰ密封一定质量的理想气体,紧贴供暖管上的导热片,Ⅱ与大气相通,滑片可沿圆环无摩擦自由滑动。已知大气压强为 , 供暖前温度计指示-3℃,Ⅰ区内气体体积为 , 供暖后温度计指示42℃。若供暖前后,Ⅰ区内气体吸收了的热量。求:
(1)、供暖后,Ⅰ区内气体的体积;(2)、供暖前后,Ⅰ区内气体内能的变化量。 -
17、探究橡皮筋弹力与形变量的关系。
(1)、实验步骤①如图甲,刻度尺固定在水平木板上,橡皮筋一端用大头针固定在刻度尺前侧,另一端与细绳的一端打结(标记结点O),细绳另一端挂在测力计挂钩上。沿刻度尺拉直橡皮筋,测力计读数为0时,记录结点位置读数为;
②水平拉测力计,使橡皮筋结点沿刻度尺移动,记录结点位置和对应的测力计读数。当橡皮筋结点位置读数为时,橡皮筋的伸长量 , 测力计示数如图乙,读数N;
③当测力计读数F达到某一特定值后,逐渐减小拉力,直到橡皮筋回缩至原长,记录实验数据。
(2)、数据分析①根据实验数据作出图像如图丙;
②由图像可知:缓慢拉伸和回缩过程中,橡皮筋上弹力均为的情况下,形变量相差;在范围内,拉伸图线接近线性函数,若定义劲度系数k为单位伸长量增加的弹力大小,则该范围内拉伸过程;(结果均保留小数点后1位)
③橡皮筋存在微观非弹性行为,会使其机械能转化为内能而散失。本实验缓慢拉伸和回缩过程中,橡皮筋转化为内能而散失的机械能为J(结果保留3位有效数字)。
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18、某同学用如图甲所示的可拆变压器进行实验研究。
(1)、研究线圈电阻:如图乙,用“伏安法”测量200匝线圈的电阻(约几欧姆),电压表内阻约 , 电流表内阻约 , 为了减小实验误差,右端应该接至图中的(选填“a”或“b”)位置。(2)、研究电磁感应:按图丙连接电路后,接通直流电源开关瞬间,发现灵敏电流计指针向右偏转一下;保持开关接通,将滑动变阻器的滑片快速向右滑动,灵敏电流计指针向(选填“左”或“右”)偏转。(3)、研究变压器:将400匝原线圈与交流电相接,200匝副线圈与交流电压表相接,通电后交流电压表示数为。再将额定电压为的小灯泡与交流电压表并联,电压表示数减为 , 原因是。 -
19、如图,采用电磁刹车技术的列车质量为m,其下方固定有边长为L、匝数为N、总电阻为R的正方形闭合线框abcd。垂直于钢轨间隔分布的匀强磁场,磁感应强度为B,每个磁场区域的宽度及相邻两磁场区域的间距均为L。当ab边以初速度v0进入磁场区域时,列车开始刹车,经31L停下。已知钢轨宽度为D,刹车过程,列车所受钢轨及空气阻力的合力恒为f,则( )
A、ab边进入磁场瞬间,线框中的感应电流沿adcba方向 B、ab边进入磁场瞬间,线框中的感应电流大小为 C、列车从开始刹车到停止,线框产生的焦耳热为 D、列车从开始刹车到停止,所经历的时间为 -
20、图甲为一款可以测量血压的智能手表,其内部电路如图乙。E为电源,R为定值电阻,C为平行板电容器,为阻值可变的传感器,测量收缩压时,阻值变小;测量舒张压时,阻值变大。则开关闭合,由测量收缩压转为测量舒张压时( )
A、a极板带负电 B、a极板带正电 C、C的带电量变小 D、C的带电量变大